(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定スクロールと、該固定スクロールと対向して設けられた旋回スクロールと、動力源と連結され、回転運動を行う駆動軸と、該駆動軸の先端側に設けられ、該駆動軸の回転中心から径方向外側へオフセットしたクランク部と、該クランク部に設けられ、前記クランク部を支持する旋回軸受と、前記クランク部に勘合部を介して取り付けられ、前記旋回スクロールの旋回動作を安定させるバランスウェイトとを備えたスクロール式流体機械において、
前記バランスウェイトを前記駆動軸の軸方向に積層する複数枚の板で構成し，前記複数枚の板の間に空間を設けることを特徴とするスクロール式流体機械。
【請求項２】
前記バランスウェイトには、放射状リブまたはスリットが設けられた，請求項1に記載のスクロール式流体機械。
【請求項３】
前記複数枚の板で構成されたバランスウェイトのうち、一部の板は略円形状であり，前記略円形状の板の前記クランク部との勘合部は、前記駆動軸の回転中心から径方向外側へオフセットされた位置に形成されることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のスクロール式流体機械。
【請求項４】
前記バランスウェイトは前記旋回軸受と前記駆動軸との間において前記クランク部と接触する構成としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のスクロール式流体機械。
【請求項５】
前記旋回軸受に封入された潤滑剤を外部へ漏れないようにするオイルシールと、前記クランク部に設けられ、前記オイルシールと摺動するリングとを備え、
前記バランスウェイトを前記リングを介して前記旋回軸受と接触させる構成としたことを特徴とする請求項４に記載のスクロール式流体機械。
【請求項６】
前記バランスウェイトを前記駆動軸よりも熱伝導率の高い材質としたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のスクロール式流体機械。
【請求項７】
冷却ファンを備え、冷却ファンの冷却風を前記バランスウエイトおよび前記クランク部へ導くことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のスクロール式流体機械。
【請求項８】
固定スクロールと、該固定スクロールと対向して設けられた旋回スクロールと、中心が径方向外側へオフセットしたクランク部を先端側に有し、回転運動を行う駆動軸と、該クランク部に設けられ、前記クランク部と前記旋回スクロールとを連結する旋回軸受と、前記クランク部に勘合部を介して取り付けられ、前記旋回スクロールの旋回動作を安定させるバランスウェイトとを備えたスクロール式流体機械において、
前記旋回スクロールがある側を上側、前記駆動軸がある側を下側とした場合に、前記バランスウェイトの上面と下面との間に前記バランスウェイトの部材に挟まれ外気が入り込む空間を設ける構造としたことを特徴とするスクロール式流体機械。
【請求項９】
前記バランスウェイトを１枚の板により構成し、前記バランスウェイトの上面と下面との間に外周と内周が円弧形状である複数のスリットを入れたことを特徴とする請求項８に記載のスクロール式流体機械。
【請求項１０】
前記バランスウェイトを複数の板により構成し、前記複数の板をネジ止めすることを特徴とする請求項８に記載のスクロール式流体機械。
【請求項１１】
前記バランスウェイトに放射状のリブまたはスリットを設けたことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載のスクロール式流体機械。
【請求項１２】
前記バランスウェイトの水平方向の断面のうち少なくとも一部は外周が略円形状であり、前記バランスウェイトのうち外周が略円形状である部分の前記クランク部に対する勘合部は前記駆動軸の回転中心から径方向外側へオフセットされた位置に形成されることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載のスクロール式流体機械。
【請求項１３】
前記バランスウェイトは前記旋回軸受と前記駆動軸との間において前記クランク部と接
触する構成としたことを特徴とする請求項８乃至１２のいずれかに記載のスクロール式流
体機械。
【請求項１４】
前記旋回軸受に封入された潤滑剤を外部へ漏れないようにするオイルシールと、前記クランク部に設けられ、前記オイルシールと摺動するリングとを備え、
前記バランスウェイトを前記リングを介して前記旋回軸受と接触させることを特徴とする請求項１３に記載のスクロール式流体機械。
【請求項１５】
前記バランスウェイトを真鍮を含む材質とし、前記駆動軸及びクランク部を鉄を含む材
質としたことを特徴とする請求項８乃至１４のいずれかに記載のスクロール式流体機械。
【請求項１６】
冷却ファンを備え、冷却ファンの冷却風を前記バランスウエイトおよび前記クランク部
へ導くことを特徴とする請求項８乃至１５のいずれかに記載のスクロール式流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクロール式流体機械、特に旋回軸受を空冷するスクロール式流体機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のスクロール式流体機械は、バランスウェイトが旋回軸受近傍に駆動軸に一体に配置され、圧縮機運転中は駆動軸と一体となって回転している。また、駆動軸はガス力や遠心力等の，周方向の荷重を受けるため剛性の高い鉄等の金属が用いられ，バランスウェイトについてもコストの面から同様の金属を使用し、１枚の板により構成している。
【０００３】
また、特許文献２に記載の電動圧縮機は、バランスウェイトを複数の板により構成している。
【０００４】
また、特許文献３の燃料電池用スクロール型圧縮機は、駆動軸を鉄鋼製としているのに対し、バランスウェイトは真鍮製とし、１枚の板により構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１７０１３
【特許文献２】特開平４−２３７８９１
【特許文献３】特開２００２−２３５６８０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のスクロール式流体機械は、バランスウェイトを介した放熱が不十分であるため、旋回軸受が高温となり、従来より高回転・高負荷で運転を行った場合において、旋回軸受の信頼性を確保することが困難であった。
【０００７】
また、特許文献２の電動圧縮機は、複数の板の間に空間を設けていないため、バランスウェイトを介して十分に放熱を行うことができない。
【０００８】
また、特許文献３の燃料電池用スクロール型圧縮機は、バランスウェイトを駆動軸よりも熱伝導率の高い材質で構成しているが、旋回軸受が設けられたクランク部はバランスウェイトと接触していないため、旋回軸受で多くの熱が発生した場合にはバランスウェイトを介して十分に放熱することはできない。
【０００９】
本発明は、バランスウェイトを介した放熱を行うことにより、旋回軸受の温度を適正な温度に保ち，従来より高回転・高負荷で圧縮機運転を行う場合においても旋回軸受の高信頼性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記課題を解決するために、本発明は、固定スクロールと、該固定スクロールと対向して設けられた旋回スクロールと、動力源と連結され、回転運動を行う駆動軸と、該駆動軸の先端側に設けられ、該駆動軸の回転中心から径方向外側へオフセットしたクランク部と、該クランク部に設けられ、前記クランク部を支持する旋回軸受と、前記クランク部に勘合部を介して取り付けられ、前記旋回スクロールの旋回動作を安定させるバランスウェイトとを備えたスクロール式流体機械において、前記バランスウェイトを前記駆動軸の軸方向に積層する複数枚の板で構成し，前記複数枚の板の間に空間を設けたことを特徴とするスクロール式流体機械を提供する。
【００１１】
また、他の観点における本発明は、固定スクロールと、該固定スクロールと対向して設けられた旋回スクロールと、中心が径方向外側へオフセットしたクランク部を先端側に有し、回転運動を行う駆動軸と、該クランク部に設けられ、前記クランク部と前記旋回スクロールとを連結する旋回軸受と、前記クランク部に勘合部を介して取り付けられ、前記旋回スクロールの旋回動作を安定させるバランスウェイトとを備えたスクロール式流体機械において、前記旋回スクロールがある側を上側、前記駆動軸がある側を下側とした場合に、前記バランスウェイトの上面と下面との間に前記バランスウェイトの部材に挟まれ外気が入り込む空間を設ける構造としたことを特徴とするスクロール式流体機械を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
以上より、バランスウェイトを介した放熱を行うことにより、旋回軸受の温度を適正な温度に保つことが出来るので，従来より高回転・高負荷で圧縮機運転行う場合においても旋回軸受の高信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の圧縮機断面図
【図２】本発明の実施例１における駆動軸とバランスウェイトを示す図
【図３】本発明の実施例２における駆動軸とバランスウェイトを示す図
【図４】本発明の実施例３における駆動軸とバランスウェイトを示す図
【図５】本発明の実施例１の変形例における駆動軸とバランスウェイトを示す図
【図６】本発明の実施例１の変形例における駆動軸とバランスウェイトを示す図
【図７】本発明の実施例１の変形例における駆動軸とバランスウェイトを示す図
【図８】本発明の実施例１におけるバランスウェイトの取付方法を示す図
【図９】本発明の実施例１の変形例における駆動軸とバランスウェイトを示す図
【図１０】本発明の各実施例における旋回軸受の温度上昇を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１４】
以下、本発明の実施例１を図１、図２に基づき説明する。ここで、図１と図２は本発明の実施例１におけるスクロール式流体機械を示している。図中、１は圧縮機本体で、該圧縮機本体１は、スクロール式の空気圧縮機が用いられ、後述のケーシング２、固定スクロール３、旋回スクロール４、駆動軸８、クランク部９および自転防止機構１５等より構成されている。 
２は圧縮機本体１の外殻を構成するケーシングで、該ケーシング２は、図１に示す如く軸方向の一側が閉塞され、軸方向の他側が開口した有底筒状体として形成されている。即ち、ケーシング２は、軸方向の他側（後述の固定スクロール３側）が開口した筒部２Ａと、該筒部２Ａの軸方向一側に一体形成され径方向内向きに延びた環状の底部２Ｂと、該底部２Ｂの内周側から軸方向の両側に向けて突出した筒状の軸受取付部２Ｃとから大略構成されている。
【００１５】
また、ケーシング２の筒部２Ａ内には、後述の旋回スクロール４、クランク部９および自転防止機構１５等が収容されている。また、ケーシング２の底部２Ｂ側には、後述する旋回スクロール４の鏡板４Ａ側との間に複数の自転防止機構１５（図１中に１個のみ図示）が周方向に所定の間隔をもって配設されている。
【００１６】
３はケーシング２（筒部２Ａ）の開口端側に固定して設けられた一のスクロール部材としての固定スクロールを示している。そして、該固定スクロール３は、図１に示す如く円板状に形成された鏡板３Ａと、該鏡板３Ａの表面に立設された渦巻状のラップ部３Ｂと、該ラップ部３Ｂを径方向外側から取囲むように鏡板３Ａの外周側に設けられ、複数のボルト（図示せず）等によりケーシング２（筒部２Ａ）の開口端側に固定された筒状の支持部３Ｃとにより大略構成されている。
【００１７】
４は他のスクロール部材を構成する旋回スクロールで、この旋回スクロール４は、固定スクロール３と軸方向で対向してケーシング２内に旋回可能に設けられている。そして、旋回スクロール４は、図１に示すように円板状の鏡板４Ａと、該鏡板４Ａの表面に立設された渦巻状のラップ部４Ｂと、鏡板４Ａの背面（ラップ部４Ｂと反対側の面）側に突設され、後述のクランク部９に旋回軸受１１を介して取付けられる筒状のボス部４Ｃとにより大略構成されている。
【００１８】
また、旋回スクロール４（鏡板４Ａ）の背面外径側には、ケーシング２の底部２Ｂとの間に後述の自転防止機構１５が旋回スクロール４の周方向に所定の間隔をもって配設されている。そして、旋回スクロール４のボス部４Ｃは、その中心が固定スクロール３の中心に対して予め決められた所定の寸法（旋回半径）分だけ径方向に偏心して配置されるものである。
【００１９】
５は固定スクロール３のラップ部３Ｂと旋回スクロール４のラップ部４Ｂとの間に画成された複数の圧縮室で、該各圧縮室５は、図１中に示す如く旋回スクロール４のラップ部４Ｂを固定スクロール３のラップ部３Ｂと重なり合うように配置することにより、これらのラップ部３Ｂ，４Ｂ間に鏡板３Ａ，４Ａに挟まれてそれぞれ形成されるものである。 
６は固定スクロール３の外周側に設けられた吸入口で、該吸入口６は、例えば吸気フィルタ（図示せず）等を介して外部から空気を吸込み、この空気は各圧縮室５内で旋回スクロール４の旋回動作に伴って連続的に圧縮される。
【００２０】
７は固定スクロール３の中心側に設けられた吐出口で、該吐出口７は、前記複数の圧縮室５のうち、最内径側の圧縮室５から圧縮空気を貯留する貯留タンク側に向けて吐出するものである。即ち、旋回スクロール４は、電動モータ（図示せず）等により後述の駆動軸８を介して駆動され、後述の自転防止機構１５によって自転を規制された状態で固定スクロール３に対し旋回運動を行う。
【００２１】
これにより、複数の圧縮室５のうち外径側の圧縮室５は、固定スクロール３の吸入口６から空気を吸込み、この空気は各圧縮室５内で連続的に圧縮される。そして、内径側の圧縮室５は、鏡板３Ａの中心側に位置する吐出口７から圧縮空気を外部に向けて吐出するものである。
【００２２】
８はケーシング２の軸受取付部２Ｃに軸受を介して回転可能に設けられた駆動軸で、該駆動軸８は、ケーシング２の外部に突出した基端側（軸方向の一側）が図示しない電動モータ等の動力源（駆動源）に着脱可能に連結され、この電動モータによって回転駆動されるものである。駆動軸８の先端側は後述するクランク部９となっている。また、駆動軸８の先端側（軸方向の他側）には、旋回スクロール４のボス部４Ｃが後述のクランク部９と旋回軸受１１とを介して旋回可能に連結されている。
【００２３】
９は駆動軸８の先端側に駆動軸８に一体化して設けられたクランク部で、該クランク部９は、旋回スクロール４のボス部４Ｃに後述の旋回軸受１１を介して連結されている。そして、クランク部９は駆動軸８と一体に回転され、このときの回転は旋回軸受１１を介して旋回スクロール４の旋回動作に変換されるものである。駆動軸８及びクランク部９はガス力や遠心力等の，周方向の荷重を受けるため剛性の高い鉄等の金属により構成される。
【００２４】
クランク部９には，旋回スクロール４の旋回動作を安定させるためにバランスウェイト１０が設けられ、圧縮機運転を行う際には駆動軸８と一体で回転する。バランスウェイト１０には勘合部があり、勘合部を介してクランク部９に取り付けられている。ここで、特許文献２に記載のバランスウェイトは本実施例の駆動軸８に対応する部分としか接触していない。従って、特許文献２に記載のバランスウェイトは後述する旋回軸受と離れた位置でしか接触していないため、旋回軸受で熱が発生した場合にバランスウェイトを介して効率よく放熱することができない構造となっている。一方、本実施例におけるバランスウェイト１０は後述する旋回軸受９と駆動軸８の間においてクランク部９と接触している。これにより、バランスウェイト１０は旋回軸受１１と近い位置においてクランク部９と接触しているため、特許文献２と比較して旋回軸受１１で発生した熱をバランスウェイト１０を介して効率よく放熱することができる。なお、バランスウェイト１０を旋回軸受１１と接触させた構成としてもよい。これにより、旋回軸受１１で発生した熱を直接バランスウェイト１０を介して放熱することができ、さらに効率よく放熱することができる。
【００２５】
１１は旋回スクロール４のボス部４Ｃとクランク部９との間に配設された旋回軸受を示し、該旋回軸受１１は、旋回スクロール４のボス部４Ｃをクランク部９に対して旋回可能に支持し、旋回スクロール４が駆動軸８の軸線に対し所定の旋回半径をもって旋回動作するのを補償するものである。
【００２６】
本実施例における旋回軸受１１は円筒ころ軸受である。旋回軸受１１は、駆動軸８のクランク部９に設けられた旋回軸受内輪１１ａと，旋回スクロール４のボス部４Dに設けられた旋回軸受外輪１１ｂ，さらに円筒ころ１１ｃと円筒ころ１１ｃを保持する保持器（図示せず）から成り，クランク部９の自転・公転運動を旋回スクロール４の公転運動へ変換しながら，クランク部９から旋回スクロール４へ駆動力を伝達する。
【００２７】
旋回軸受１１には潤滑材，例えばグリス等が封入されていて，旋回軸受の回転を円滑にし、オイルシール１７と、クランク部９と同心に取付けられたリング１２とにより、旋回軸受１１に封入されたグリスは，旋回軸受１１の外部へ漏れない構造となっている。
【００２８】
最近では特にスクロール式流体機械において、高回転化の要請が高まっている。そこで、高回転化に伴い旋回軸受１１のサイズアップを行い、旋回軸受１１の信頼性向上を図ろうとしてきた。しかし、旋回軸受１１のサイズアップと駆動軸８の回転数の増加による軸受自己発熱量の増加により、旋回軸受内輪１１aが駆動軸８の回転時に非常に高温となった。そのため、旋回軸受の信頼性及び寿命の低下を招くこととなった。そこで従来以上に効率の高い冷却方法が必要となった。
【００２９】
ここで、スクロール式流体機械において、旋回スクロール４の背面側に冷却風を当てることで旋回軸受外輪１１ｂから旋回軸受１１の冷却を行った場合、旋回軸受内輪１１aは，直接冷却風が当たらない。そのため，旋回軸受１１は、旋回軸受外輪１１ｂを通して冷却されるか，旋回軸受内輪１１aからクランク部９を介して放熱することでしか冷却されないため熱の影響を受けやすくなる。
【００３０】
そのため、本実施例では、高回転や高負荷に伴う熱の影響によらず旋回軸受１１の高信頼・高寿命を達成するために旋回軸受１１の内輪からクランク部９及びバランスウェイト１０を介して効率よく放熱できるような構成とした。
【００３１】
１４は固定スクロール３の吐出口７に接続して設けられた吐出配管で、該吐出配管１４は、貯留タンク（図示せず）と吐出口７との間を連通させる吐出流路を構成するものである。
【００３２】
１５はケーシング２の底部２Ｂと旋回スクロール４の背面側との間に設けられた複数の自転防止機構（図１中に１個のみ図示）で、該各自転防止機構１５は、例えば補助クランク機構により構成されている。そして、自転防止機構１５は、旋回スクロール４の自転を防止すると共に、旋回スクロール４からのスラスト荷重をケーシング２の底部２Ｂ側で受承させるものである。なお、自転防止機構１５としては、補助クランク機構に替えて、例えばボールカップリング機構またはオルダム継手等を用いて構成してもよい。
【００３３】
ここで、本実施例における旋回軸受１１のクランク部９及びバランスウェイト１０を介した放熱について説明する。圧縮機運転中では、旋回軸受１１の回転による自己発熱と、オイルシール１７とリング１２間の摺動により発生した熱は、それぞれ旋回軸受内輪１１a，リング１２を介してクランク部９からバランスウェイト１０に伝達され、大気と熱交換することで放熱される。なお、旋回軸受１１とバランスウェイト１０とを接触させる構成とした場合には、旋回軸受１１で発生した熱はクランク部９を介さずともバランスウェイト１０に伝達される。
【００３４】
図２を用いて本実施例におけるバランスウェイト１０を介した放熱について説明する。本実施例では、バランスウェイト１０を，複数の薄板１３を積層させて、複数の薄板１３の間に空間を設ける構成したことを特徴とする。これにより、バランスウェイト１０の部材（薄板１３）に挟まれ外気が入り込む空間が設けられた構造となったため、外気がバランスウェイト１０と接触する面積を飛躍的に増加させる構造とした。さらに、本実施例の構造により駆動軸８が回転したときに、薄板１３と薄板１３の間に空気が通過する。これにより、バランスウェイト１０と接触し、暖められた空気は駆動軸８の回転により暖められていない空気と交換されるため、バランスウェイト１０と暖められていない空気とを接触させることができる。このような構造とすることで、特許文献１または３のようにバランスウェイトを１枚の板により構成した場合や特許文献２のように複数の板の間に空間を設けない場合と比較して熱交換効率を向上させることができる。
【００３５】
図５乃至図７に本実施例におけるバランスウェイト１０の構造の変形例を示す。ここで、図２に示すバランスウェイト１０は、旋回軸受１１等の部材との位置関係を考慮して、勘合部を含む内径部を内径部よりも外径側にある外径部に比較して薄く形成してある。即ち、内径部と外径部との間に段差がある形状となっている。図５に示す変形例は外径部のうち内径部よりも厚くなっている部分を複数の薄板１３で形成した。これにより、段差のある板を用いずにバランスウェイト１０を形成することができ、図２に示す構造と比較して加工を容易にすることができる。
【００３６】
図６に示す変形例は、外径部のうち内径部よりも厚くなっている部分だけでなく、外径部の内径側に内径部が存在する部分も含めて外径部を薄板１３により構成したものである。図５に示す変形例と比較して、外径部の枚数が増えたため、外気と接触する面積が増加し、さらに熱交換効率を向上することができる。
【００３７】
図７に示す変形例は、外径部のうち内径部よりも厚くなっている部分だけでなく、外径部の内径側に内径部が存在する部分も含めて段差のない複数の薄板１３により構成したものである。段差のある薄板を用いずにバランスウェイトを形成したため、図６に示す変形例と比較して、さらに加工を容易にすることができる。
【００３８】
図８に図５の変形例における薄板１３の取付方法を示す。本実施例では、図８に示すとおり、薄板１３にネジ穴を開け、ボルト等で薄板１３を固定することにより、後述する図９の構成と比較して単純な形状の薄板１３のみでバランスウェイト１０を形成することができ、容易にバランスウェイト１０を加工することができる。
【００３９】
図９に本実施例におけるバランスウェイト１０の構造の他の変形例を示す。図９は、バランスウェイト１０を１枚の板で構成し、固定スクロール３及び旋回スクロール４がある側を上側、駆動軸８がある側を下側とした場合に、上面と下面との間に外周と内周が円弧形状（半径の大きい扇形から半径の小さい扇形を切り抜いた形状）である複数のスリットを入れたものである。図９のようにバランスウェイト１０の上面と下面との間にバランスウェイト１０の部材に挟まれ外気が入り込む空間を設ける構造であれば、外気と接触する面積を飛躍的に増加させることができるため、図６のようにバランスウェイトを複数の板により構成しなくてもよい。図９のようにバランスウェイト１０を１枚の板で構成することにより、複数の板をネジ止めした構成と比較してバランスウェイト１０全体に熱が伝導しやすくなり、熱交換効率をさらに向上させることができる。
【００４０】
ここで、バランスウェイト１０を駆動軸８及びクランク部９より熱伝導率の高い材質で構成してもよい。この場合、駆動軸８及びクランク部９は回転による遠心力を受け、旋回スクロール４等を支持する必要があり、ある程度強度のある材質で構成する必要がある。従って、駆動軸８及びクランク部９の材質を従来のスクロール式流体機械と比較して熱伝導率の高い材質で構成することは現実的ではない。そのため、本実施例では駆動軸８及びクランク部９は鉄を含む材質とした。一方、バランスウェイト１０は、旋回動作を安定させる機能を有すれば、駆動軸８及びクランク部９ほど強度は要求されない。従って、本実施例ではバランスウェイト１０の材質を鉄（熱伝導率５３．５Ｗ／ｍ・K）よりも熱伝導率が大きい真鍮（熱伝導率１２３Ｗ／ｍ・K）または純銅（４００Ｗ／ｍ・K）を含む材質とした。これにより、バランスウェイト１０の材質を鉄とした場合よりも熱交換効率が向上し，旋回軸受１１の温度を低減することができる。
【００４１】
なお、バランスウェイト１０に風が当たる位置に冷却ファンを設け、冷却ファンによる冷却風をバランスウェイト１０及び駆動軸８及びクランク部９に導く構成としてもよい。これにより、バランスウェイト１０と接触する空気を交換することによりさらに熱交換効率を向上させ、さらに効率よく旋回軸受１１で発生した熱を放熱することができる。
【実施例２】
【００４２】
次に、図３を用いて本発明の実施例２を説明する。本実施例では実施例１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。実施例１では、薄板１３の外周を円弧形状としたが、本実施例では、実施例１における複数の薄板１３を外周が円形状とし、全体の形状を円盤状とした薄板１４を用いた。薄板１４の外周を円形状と、全体の形状を円盤状とすることで、薄板１４の１枚あたりの放熱面積を増やすことができる。従って、実施例３と比較して放熱面積を同等以上としながら、薄板１４の枚数を薄板１３の枚数よりも減らすことができる。薄板１４の枚数を減らすことにより、バランスウェイト１０と薄板１４の熱交換部をクランク部９に取付ける軸方向寸法の小型化を図ることが出来る。これにより、複数の薄板１４間のスペースを広くすることができ、より多くの空気が薄板１３間を通過するようにすることができ、実施例１と比較してさらに熱交換効率を向上させることができる。一方で、バランスウェイトの一部を薄板１４で形成した場合、旋回スクロール４の旋回動作を安定させるというバランスウェイトと本来の機能に問題が生じる可能性がある。そこで、本実施例では、薄板１４の外周円を駆動軸８と同心とし、薄板１４のクランク部９との勘合部の中心を、クランク部９と同心とした。即ち、薄板１４のクランク部との勘合部の中心を薄板１４の外周円中心または駆動軸８の中心よりも径方向外側へオフセットされた位置に形成されるようにした。これにより、薄板１４の重心がクランク部９と反対方向にずれるため、クランク部のバランスを保つことができ、旋回スクロール４の旋回動作を安定させることができる。以上より本実施例では、バランスウェイト本来の機能に問題が生じないようにしつつも、実施例１と比較してさらに効率よく旋回軸受１１で発生した熱を放熱することができる。
【００４３】
実施例１と本実施例とを組み合わせて、バランスウェイト１０を外周が円弧状の薄板１３と全体の形状を円盤状とした薄板１４とを組み合わせた構成としてもよい。これにより、バランスウェイト１０について旋回スクロール４の旋回動作を安定させる機能と旋回軸受１１で発生した熱を放熱する機能の両立を図ることができる。
【実施例３】
【００４４】
次に、図４を用いて本発明の実施例３を説明する。本実施例では実施例１または実施例２と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。本実施例では実施例２における薄板１４に放射状のスリットを入れたものである。これにより，薄板１４の間に空気を流通しやすくできる。特に、バランスウェイト１０を入れるスペースに余裕がなく、薄板１４間の間隔が狭い場合であっても、実施例３と比較して薄板１４間に空気が流通しやすくしてバランスウェイト１１による熱交換効率を向上させることができる。また、薄板１４にスリットを入れることにより周辺の空気を攪拌されることによってもバランスウェイト１１による熱交換効率を実施２と比較してさらに向上させることができる。
【００４５】
本実施例では薄板１４にスリットを入れたが、スリットの替えてまたはスリットと共にリブを設けてもよい。これにより、周辺の空気を攪拌することができるとともに空気と接触する面積を増やすことができ、バランスウェイト１０による熱交換効率を実施例２と比較してさらに向上させることができる。
【００４６】
図１０に本発明の各実施例における効果をまとめて示す。図１０は旋回軸受内輪１１aの温度上昇（計算値）を従来の構造のバランスウェイト１０を用いた場合と図２乃至図４の構造のバランスウェイトを用いた場合について示したグラフである。図１０における計算値は所定の回転数でスクロール式流体機械を運転し、旋回軸受１１ａの温度の上昇が止まり、定常状態になった時点における運転前からの温度上昇値を求めたものである。図１０ではこの温度上昇値を従来の構造のバランスウェイト１０を基準にして何％低減できたか縦軸を示した。図１０より、図２乃至４に示す複数の薄板により構成し、薄板と薄板との間に外気と接する空間を設けた構造のバランスウェイト１０を用いた場合、従来のように１枚の板により構成した場合よりも旋回軸受内輪１１aの温度上昇を２０％以上低減することができる。また、バランスウェイト１０の材質を鉄よりも熱伝導率が高い真鍮とした場合、旋回軸受内輪１１aの温度上昇をさらに５％以上低減することができる。以上より、各実施例における構造のバランスウェイト１０を用いれば、スクロール式流体機械の高回転化に伴い旋回軸受１１のサイズアップを行った場合であっても、旋回軸受１１の高寿命化及び高信頼化を実現することができる。
【００４７】
実施例１乃至３はスクロール式流体機械について説明してきたが、本発明はスクロール式流体機械を１つの構成要素として含むシステムに適用することができる。例えば、スクロール式流体機械を備えた窒素ガス発生装置に適用してもよい。
【００４８】
また、本発明は、回転運動を行う駆動軸と、駆動軸を支持するための軸受と、駆動軸のバランスをとるためのバランスウェイトとがあれば、スクロール式流体機械に限らず、例えば、往復動圧縮機などの他の種類の圧縮機にも適用することができる。この場合も駆動軸のバランスをとるためのバランスウェイトを介した放熱を行うことにより、軸受の高寿命化及び高信頼化を図る。
【００４９】
これまで説明してきた実施例は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されない。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。また、実施例１乃至３を組み合わせることにより本発明を実施してもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１  圧縮機本体  
２  ケーシング  
３  固定スクロール（スクロール部材）  
３Ａ，４Ａ  鏡板  
３Ｂ，４Ｂ  ラップ部  
４  旋回スクロール（スクロール部材）  
５  圧縮室  
６  吸入口  
７  吐出口  
８  駆動軸  
９  クランク部
１０  バランスウェイト
１１  旋回軸受  
１２  リング
１３  薄板
１４  放熱板
１５  自転防止機構
１６  吐出配管（吐出流路）  
１７  オイルシール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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